JP2014197828A - 整数周波数オフセット推定方法及び裝置 - Google Patents

Abstract

【課題】送信機から伝送された伝送信号の整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を、効率的に推定する裝置を提供する。【解決手段】伝送信号のパイロット配置を基礎として手始めパイロットが位置する周波数軸インデックスのモジュロ値を推定するパイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部１１０と、前記モジュロ値に該当する周波数軸インデックスを探索して整数周波数オフセットを推定する整数周波数オフセット探索部１３０とを含む。【選択図】図５

Description

本発明は、整数周波数オフセット推定方法及び裝置に関する。

ＯＦＤＭシステムは、特定のサブキャリアにパイロットシンボルを伝送してチャネル推定を助ける。受信機は、伝送チャネルによって歪曲されたパイロットシンボルからチャネルを推定し、推定されたチャネル情報によって受信データの歪曲を補償して、伝送信号を復元する。パイロットはブロック形態又はコーム（ｃｏｍｂ）形態のように時間と周波数の二次元空間で様々な方法で配置されることができる。特に、ディジタル地上波放送標準であるＤＶＢ−ＴとＩＳＤＢ−Ｔはパイロットを二次元空間に分散配置した分散パイロット（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｐｉｌｏｔ）を利用している。

ＯＦＤＭ受信機は様々な方法で整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を推定する。例えば、ＯＦＤＭ受信機はパイロットのＰＮシーケンスを利用した最大相関関係（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、コヒーレント帯域幅（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ ＢａｎｄＷｉｄｔｈ）を利用した最大相関関係、時間軸差異相關の最大値、又はＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を利用したチャネルインパルス応答（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）によってＩＦＯを推定することができる。

今までのＯＦＤＭ受信機は最大のＩＦＯ 検索範囲（Ｍａｘ ＩＦＯ Ｓｅａｒｃｈ Ｒａｎｇｅ、Ｒ）の中で探索ステップを１で設定して、あらゆるＩＦＯ 候補（−ＲからＲ、即に、−Ｒ、−Ｒ＋１、−Ｒ＋２，…、０、１、２、…、Ｒ）に対してＩＦＯ推定をする。しかし、探索ステップを１で設定してＩＦＯを捜す場合、あらゆるＩＦＯ 候補に対する計算を遂行しなければならないので非效率的で、ＩＦＯ推定速度が遅い。

本発明の目的は、周波数軸でパイロットの手始めインデックス（ｓｔａｒｔ ｉｎｄｅｘ）に該当するモジュロ（ｍｏｄｕｌｏ）値を求め、モジュロ値に該当する周波数軸インデックらを検索しながら整数周波数オフセットを推定する方法及び裝置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明の一つの実施例における送信機から伝送られた伝送信号の整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を推定する裝置であって、前記伝送信号のパイロット配置を基礎として手始めパイロットが位置する周波数軸インデックスのモジュロ値を推定するパイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部と、前記モジュロ値に該当する周波数軸インデックスを探索して整数周波数オフセットを推定する整数周波数オフセット探索部とを含む。

前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部は、前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、モジュロ−Ｋ値別にＩＦＯ候補モジュロを決め、Ｋ個のＩＦＯ候補モジュロの中で前記手始めパイロットが位置すると推定される周波数軸インデックスのモジュロ値を計算し、前記ＩＦＯ候補モジュロは、該当モジュロ値を持つ周波数軸インデックスの中の手始めパイロットが位置すると推定されるパイロット配置を持ち、前記モジュロ−Ｋ値は周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力される整数であることができる。

前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部は、各ＩＦＯ候補モジュロのパイロット相関関係を基礎として前記Ｋ個のＩＦＯ候補モジュロ中で最大パワーのＩＦＯ候補モジュロを求め、前記最大パワーのＩＦＯ候補モジュロのモジュロ−Ｋ値を前記モジュロ値として出力することができる。

前記整数周波数オフセット探索部は、前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、探索ステップをＫに設定して周波数軸インデックスを探索することができる。

前記整数周波数オフセット探索部は、前記モジュロ値を手始めインデックスで設定して周波数軸インデックスを探索することができる。

前記整数周波数オフセット探索部は、周波数軸インデックスでモジュロ−Ｋ値が前記モジュロ値である周波数軸インデックスを探索範囲で設定して整数周波数オフセットを推定し、前記モジュロ−Ｋ値は周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力する整数であることができる。

本発明の他の実施例における整数周波数オフセット推定裝置が送信機から伝送られた伝送信号の整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を推定する方法であって、前記伝送信号のパイロット配置を基礎として手始めパイロットが位置する周波数軸インデックスのモジュロ値を推定するステップと、前記モジュロ値に該当する周波数軸インデックスを探索して整数周波数オフセットを推定するステップとを含む。

前記周波数軸インデックスのモジュロ値を推定するステップは、前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、モジュロ−Ｋ値別にＩＦＯ候補モジュロを決め、Ｋ個のＩＦＯ候補モジュロ中で前記手始めパイロットが位置すると推定される周波数軸インデックスのモジュロ値を計算し，前記ＩＦＯ候補モジュロは、該当モジュロ値を持つ周波数軸インデックスの中で手始めパイロットが位置すると推定されるパイロット配置を持ち、前記モジュロ−Ｋ値は、周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力される整数であることができる。

前記整数周波数オフセットを推定するステップは、前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、探索ステップをＫで設定して周波数軸インデックスを探索することができる。

前記整数周波数オフセットを推定するステップは、検索範囲、前記探索ステップ、そして前記モジュロ値を基礎として手始めインデックスを設定して周波数軸インデックスを探索することができる。

本発明のまた違う実施例における整数周波数オフセット推定裝置が送信機から伝送された伝送信号の整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を推定する方法であって、周波数軸インデックスのモジュロ値を基礎として複数のＩＦＯ候補モジュロを決めるステップと、各ＩＦＯ候補モジュロのパイロット配置によってパイロットに関するパワーを計算するステップと、各ＩＦＯ候補モジュロのパワーを比べて最大パワーのＩＦＯ候補モジュロを捜すステップと、前記最大パワーのＩＦＯ候補モジュロに該当するモジュロ値をパイロットの手始めインデックス・モジュロ値として出力するステップと、前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値に該当する周波数軸インデックスを探索して整数周波数オフセットを推定するステップとを含む。

前記複数 ＩＦＯ候補モジュロを決めるステップは、前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に毎に繰り替える場合、周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力するモジュロ−Ｋ値のそれぞれに対応して複数のＩＦＯ候補モジュロを決め、各ＩＦＯ候補モジュロは、該当モジュロ−Ｋ値を持つ周波数軸インデックスの中で手始めパイロットが位置すると推定されるパイロット配置を持つことができる。

前記整数周波数オフセットを推定するステップは、前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、探索ステップをＫで設定して周波数軸インデックスを探索することができる。

前記整数周波数オフセットを推定するステップは、検索範囲、前記探索ステップ、そして前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値を基礎として手始めインデックスを設定して周波数軸インデックスを探索することができる。

本発明に実施例により、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値を推定し、ただ手始めインデックス・モジュロ値を持つ周波数軸インデックスらを検索すればできるため、周波数誤差のためで変更されるパイロットのオフセットを速く検索することができる。本発明の実施例によれば、検索範囲を１ずず増えながら整数周波数オフセットを推定する従来の技術に比べパイロット推定の速度が早い。

周波数オフセットを説明する図面である。 周波数オフセットを説明する図面である。 ＯＦＤＭ受信機の整数周波数オフセット推定ブロック図である。 従来の整数周波数オフセット推定方法のフローチャートである。 本発明の一つの実施例における整数周波数オフセット推定裝置のブロック図である。 本発明の一つの実施例における手始めインデックス・モジュロ値推定方法を説明する図面である。 本発明の一つの実施例における手始めインデックス・モジュロ値推定方法を説明する図面である。 本発明の一つの実施例における手始めインデックス・モジュロ値推定方法のフローチャートである。 本発明の一つの実施例における整数周波数オフセット推定方法のフローチャートである。

以下、添付した図面を参照として本発明の実施例に対して実施例が属する技術分野で通常の知識を持った技術者が容易く実施するように詳しく説明する。しかし本発明は様々な相異な形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。そして、図面で本発明に対して明確に説明するために説明と関係ない部分は略し、明細書全体を通じて類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。

明細書全体で、ある部分でどんな構成要素を“含む”とする時、これは特別に反対すると記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をもっと含むことができることを意味する。

図１と図２は、周波数オフセットを説明する図面である。

まず、図１を参照すると、ＯＦＤＭシステムは特定のサブキャリア（ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ）にパイロット（ｐｉｌｏｔ）を伝送してチャネル推定を助力する。パイロットは時間と周波数の二次元空間で様々な方法によって配置されることができる。特に、ディジタル地上波放送標準であるＤＶＢ−ＴとＩＳＤＢ−Ｔは、パイロットを二次元空間で分散配置した分散パイロット（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｐｉｌｏｔ、ＳＰ）を利用している。これから送信機が分散パイロットを伝送することで仮定する。

時間−周波数二次元空間で、一つのフレーム（ｆｒａｍｅ）は時間によって複数のシンボる（ｓｙｍｂｏｌ）に分けられ、一つのシンボルは周波数によって複数のサブキャリアに分けられる。例えば、伝送信号のパイロット配置（１０）は時間−周波数二次元空間は毎一つのフレーム毎は２０４個のシンボルから構成され、一つのシンボル毎は１０８個のサブキャリアから構成されることができる。ここで、インデックスは０から始ますことに定義する。

分散パイロットは時間−周波数二次元空間で疎らに配置されることができる。ＩＳＤＢ−Ｔ 系列及びＤＶＢなどに利用される分散パイロット配置は様々であることができる。分散パイロット（ＳＰ）は時間軸でＡ個のシンボル毎に繰り替え、周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替えることで仮定する。図１では、ＩＳＤＢ−Ｔ及びＤＶＢでの例としてＡ＝４，Ｋ＝１２になる。周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に擬似ランダム・ビット・シーケンス ＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）符号化された分散パイロットが配置され、各時間軸シンボル毎に存在する分散パイロットの位置が違くなる。即に、周波数軸に一番目の分散パイロットが存在するサブキャリア位置は、時間軸シンボル・インデックス０では０、時間軸シンボル・インデックス１では３、時間軸シンボル・インデックス２では６、時間軸シンボル・インデックス３では９になる。こんなパターンが時間軸シンボル４個毎に繰り替える（Ａ＝４）。この時、擬似ランダム・ビット・シーケンスの時間軸シンボル毎が初期化になるため、時間軸で４シンボル離れた所で周波数軸で同じサブキャリア位置に存在する分散パイロットのデータは同じになる。例えば、時間軸シンボル・インデックス０、周波数軸サブキャリア・インデックス０に位置する分散パイロットの価値と、時間軸シンボル・インデックス４，周波数軸サブキャリア・インデックス０に位置する分散パイロットの価値は同じである。

受信機は伝送チャネルによって歪曲されたパイロットからチャネルを推定し、推定されたチャネル情報によって受信データの歪曲を補償して伝送信号を復元する。しかし、ＯＦＤＭシステムは送受信機の間のオシレーター不一致やドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）現象によって送受信機の間の周波数が曲がれ、これを周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ）と言う。この周波数オフセットは、サブキャリア間隔単位としてサブキャリアの間隔の整数倍である整数倍周波数オフセットと、サブキャリア間隔の整数倍に割り切れなくて残った残りである小數倍周波数オフセットとに分ける。小數倍周波数オフセットがあると、サブキャリア間の直交性を破壊し干渉が発生して、整数倍周波数 オフセットがあると、パイロット又はデータが伝送されるサブキャリアを誤って判断することになって、受信機は誤ったデータを受信するようになる。従って、受信機は周波数オフセットを推定して補償した後受信動作を遂行するようになる。図２はこんな整数倍周波数オフセットが２ （単位はサブキャリア間隔である）である場合の例である。

送信機がパイロット配置（１０）の伝送信号を送る場合、受信機はパイロット配置（２０）のように周波数軸から一定のサブキャリアほど移動された情報を受信する。しかし、受信機は周波数オフセットがいくらか分からないため、周波数オフセットを推定して送信機が時間軸インデックス０、周波数軸インデックス０から送った最初パイロットが時間軸インデックス０，周波数軸インデックス２にあることが確認される。この場合、整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）は２（ＩＦＯ＝２）である。

図３は、ＦＤＭ受信機の整数周波数オフセット推定ブロック図であり、図４は、従来の整数周波数オフセット推定方法のフローチャートである。

図３を参照すると、ＯＦＤＭ受信機は様々な方法によって整数周波数オフセット（ＩＦＯ）を推定する。例えば、ＩＦＯ推定器（５０）は最大相関関係を利用してＦＦＴ ブロック（４０）から出力された信号によって整数ＩＦＯを推定する。この場合、ＩＦＯ推定器（５０）は相関関係計算部（ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）（５１）と、最大値検索部（５３）と、制御部（５５）とを含む。

従来のＩＦＯ推定器（５０）はＩＦＯ検索範囲の全体、例えば、−ＲからＲ（−Ｒ、−Ｒ＋１、−Ｒ＋２，…、０、１、２、…、Ｒ）をＩＦＯ候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）で設定する。即に、ＩＦＯ推定器（５０）は探索ステップを１で設定し、あらゆる周波数の相関関係を計算してＩＦＯを推定する。ここで、Ｒは受信機 スペックによって決められた最大ＩＦＯ検索範囲（Ｍａｘ ＩＦＯ Ｓｅａｒｃｈ Ｒａｎｇｅ）である。

図４を参照すると、ＩＦＯ推定器（５０）はＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）の手始め値を設定する（Ｓ１１０）。例えば、手始め値はマイナス最大ＩＦＯ検索範囲（−Ｒ）であることができる。

ＩＦＯ推定器（５０）は探索ステップを１で設定（ＩＮＣ＝１）する（Ｓ１２０）。

ＩＦＯ推定器（５０）は、ＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）での相関関係（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を計算する（Ｓ１３０）。

ＩＦＯ推定器（５０）は今まで計算したＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）の相関関係値の中でピーク（ｐｅａｋ）値を捜ス（Ｓ１４０）。ＩＦＯ推定器（５０）はそれぞれのＩＦＯ候補毎に相関関係を計算し、ＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）の相関関係値が今まで捜した最大相関関係値より大きいかを検査する。ＩＦＯ推定器（５０）はＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）の相関関係値が大きいと、ＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）の相関関係値を最大相関関係値で記録し、ＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）をＩＦＯ候補値で記録する。

ＩＦＯ推定器（５０）はＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）が最大検索範囲より小さいかを判断する（Ｓ１５０）。例えば、最大検索範囲はプラス最大ＩＦＯ 検索範囲（＋Ｒ）であることができる。
ＩＦＯ 候補（Ｄ）が最大検索範囲（＋Ｒ）より小さい場合、ＩＦＯ推定器（５０）はＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）を１だけ増加させて、該当ＩＦＯ候補インデックスでの相関関係計算を遂行するようにする（Ｓ１６０）。

ＩＦＯ候補インデックス（Ｄ）が最大検索範囲（＋Ｒ）より小さくない場合、ＩＦＯ推定器（５０）は計算したあらゆるＩＦＯ候補インデックスの相関関係結果を基礎としてＩＦＯを推定する（Ｓ１７０）。

このように、探索ステップを１で設定してＩＦＯを捜す場合、あらゆるＩＦＯ 候補に対した計算を遂行しなければならないので非效率的で、ＩＦＯ推定速度が遅い。

図５は、本発明の一つの実施例における整数周波数オフセット推定裝置のブロック図である。

図５を参照すると、整数周波数オフセット推定裝置（１００）はＦＦＴ ブロック（４０）から出力された信号からパイロットが始まると推定される周波数軸インデックスのモジュロ値を捜し、このモジュロ値を持った周波数軸インデックスを探索してＩＦＯを推定する。このため、整数周波数オフセット推定裝置（１００）はパイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）と、整数周波数オフセット探索部（１３０）とを含む。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、手始めパイロットが位置する周波数軸インデックスのモジュロ値を計算する。即に、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は手始めパイロットが存在する周波数軸インデックス・モジュロ値（これから“パイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ、Ｓは０からＫ−１中のどの一つの整数）”と言う）を計算する。整数周波数オフセット探索部（１３０）がパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）に該当する周波数軸インデックスを探索して手始めパイロットの位置を推定する。ここで手始めパイロットは送信機が時間軸インデックス０、周波数軸インデックス０で送ったパイロットである。

パイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は周波数軸インデックスのモジュロ−Ｋ値を基礎として手始めパイロットが位置する可能性のあるＫ個のＩＦＯ候補モジュロを決める。パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は０からＫ−１のモジュロ−Ｋ値別にＩＦＯ候補モジュロを決める。ＩＦＯ候補モジュロは該当モジュロ値の周波数軸インデックスらの中に手始めパイロットが位置すると推定されるＩＦＯ候補として、モジュロ値の周波数軸インデックスでパイロットが始まるパイロット配置を持つ。例えば、モジュロ値が２であるＩＦＯ候補モジュロ（ＩＦＯ＝２）は周波数軸インデックス ２で手始めパイロットがあるパイロット配置を持ち、周波数軸インデックス ２、２±Ｋ、２±２Ｋ、… の中のどの一つがＩＦＯに推定される。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）はＫ個のＩＦＯ候補モジュロのパイロット配置によってパイロットらのパワーを計算する。パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は最大パワーを持ったＩＦＯ候補モジュロのモジュロ値をパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）として抽出する。
整数周波数オフセット探索部（１３０）はパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）に該当する周波数軸インデックスだけをＩＦＯ候補として決めて周波数オフセットを推定する。パイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替えるため、手始めパイロットはＳ、Ｓ±Ｋ、Ｓ±２Ｋ、… 中のどの一つであることができる。従って、ＩＦＯはＳ、Ｓ±Ｋ、Ｓ±２Ｋ、… 中のどの一つであることができる。

整数周波数オフセット探索部（１３０）がＩＦＯ候補の中でＩＦＯを推定する方法は多様である。例えば、整数周波数オフセット探索部（１３０）が最大相関関係を利用してＩＦＯを推定する場合、ＩＦＯ推定器（５０） と類似の構造を持つことができる。

このように、整数周波数オフセット推定裝置（１００）はＩＦＯを周波数全体に対して探索するのではなく、パイロットが始まると推定されるパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）をまず計算し、モジュロ値がＳである周波数軸インデックスだけをＩＦＯ候補で決めて周波数オフセットを推定する。従って、探索ステップを１で設定してあらゆる周波数軸インデックスをＩＦＯ候補に見て周波数オフセットを推定する従来の技術に比べて、ＩＦＯ推定速度がおおよそＫ倍早くなることができる

図６と図７は、本発明の一つの実施例における手始めインデックス・モジュロ値推定方法を説明する図面である。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、時間−周波数二次元空間でのパイロット配置を分かる。しかし、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は周波数オフセットがいくらか分からないから、送信機が時間軸インデックス０、周波数軸インデックス０で送った手始めパイロットがどの周波数軸インデックスに位置するか分からない。従って、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、手始めパイロットが周波数軸インデックス０からＫ−１それぞれで始まると仮定したＫ個のＩＦＯ候補モジュロを決めて、ＩＦＯ 候補モジュロらのそれぞれのパワーを 計算する。

図６を参照すると、モジュロ値が０であるＩＦＯ候補モジュロ（ＩＦＯ＝０）のパワーを計算する方法を図式化した図面である。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は手始めパイロットがモジュロ値 ０である周波数軸インデックスにあると仮定して、時間−周波数二次元空間でのパイロット配置によってパイロット位置を抽出する。ここで、パイロットの位置はＲＣ（時間軸インデックス、周波数軸インデックス）で説明する。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は周波数軸インデックス別にパイロットらの相関関係を計算する。即に、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）はＲＣ（０，０）とＲＣ（４，０）との相関関係、ＲＣ（０，１２）とＲＣ（４，１２）との相関関係、ＲＣ（１，３）とＲＣ（５，３） との相関関係等を計算する。この時、等しい周波数軸インデックスに位置するパイロットらは等しいデータを持っている。従って、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は差分掛算（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）して相関関係を計算することができる。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は周波数軸インデックス別のパイロットらの相関関係を合算する。
そして、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は合算結果を基礎としてパワー（ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｏｗｅｒ）を計算する。この値がＩＦＯ候補モジュロ（ＩＦＯ＝０）のパワーである。

図７を参照すると、モジュロ値が１であるＩＦＯ候補モジュロ（ＩＦＯ＝１）のパワーを計算する方法を図式化した図面である。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は手始めパイロットがモジュロ値１である周波数軸インデックスにあると仮定して、時間−周波数二次元空間でのパイロット配置によってパイロットの位置を抽出する。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、図６より周波数軸インデックスが１ほど増加したパイロット配置で周波数軸インデックス別にパイロットらの相関関係を計算する。パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、ＲＣ（０，１）とＲＣ（４，１）との相関関係、ＲＣ（０，１３）とＲＣ（４，１３）との相関関係、ＲＣ（１，４）とＲＣ（５，４）との相関関係等を計算する。

そして、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、周波数軸インデックス別のパイロットらの相関関係を合算してＩＦＯ候補モジュロ（ＩＦＯ＝１）のパワーを計算する。

図６と図７を参照として説明したように、パイロットが周波数軸で１２個のサブキャリア毎に繰り替える場合、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は手始めパイロットが周波数軸インデックス ０から１１中のどの一つにあると仮定したパイロット配置中でパイロットによるパワーが一番大きな周波数軸インデックスを捜す。この周波数軸インデックスがパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）である。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は各ＩＦＯ候補のパイロット配置で、あらゆるパイロットらの相関関係を合算する代わり、効率性を高めるために多様な方法を適用することができる。例えば、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は一部の周波数軸インデックスまで計算された相関関係、又は一部の範囲の周波数軸インデックスで計算された相関関係等を合算することができる。パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は一定時間の間に周波数軸インデックス別のパイロットらの相関関係を累積（ｓｏｆｔ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）することができる。パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、絶対的な臨界値または割合のような相対的臨界値を利用することができる。又は、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値を再々計算し、最終的にどの一つを決めることができる。

図８は、本発明の一つの実施例における手始めインデックス・モジュロ値推定方法のフローチャートである。

図８を参照すると、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、周波数軸インデックスのモジュロ値を基礎として複数のＩＦＯ候補モジュロを決める（Ｓ２１０）。ＩＦＯ候補モジュロは該当のモジュロ値の周波数軸インデックスらの中に手始めパイロットが位置すると推定したＩＦＯ候補である。パイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、モジュロ−Ｋ値が０からＫ−１であるＫ個のＩＦＯ候補モジュロを決める。ＩＦＯ候補モジュロのパイロット配置はモジュロ値の周波数軸インデックスでパイロットが始まる。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、各ＩＦＯ候補モジュロのパイロット配置によってパイロットに関するパワーを計算する（Ｓ２２０）。 パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、各ＩＦＯ候補モジュロのパイロット配置で周波数軸インデックス別にパイロットらの相関関係を計算する。そして、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、周波数軸インデックス別にパイロットらの相関関係を合算して各ＩＦＯ候補モジュロのパワーを計算する。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、ＩＦＯ候補モジュロらのパワーを比べて最大パワーのＩＦＯ候補モジュロを捜ス（Ｓ２３０）。

パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部（１１０）は、最大パワーのＩＦＯ候補モジュロに該当するモジュロ値をパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）として出力する（Ｓ２４０）。

図９は、本発明の一つの実施例における整数周波数オフセット推定方法のフローチャートである。

図９を参照すると、整数周波数オフセット探索部（１３０）は、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）を受信する（Ｓ３１０）。

整数周波数オフセット探索部（１３０）は、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）を基礎としてＩＦＯ候補（Ｄ）の手始め値を設定する（Ｓ３２０）。手始め値は多様に設定することができる。例えば、整数周波数オフセット探索部（１３０）は、モジュロ値がパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）であるインデックス中で、マイナス最大ＩＦＯ 検索範囲（−Ｒ）に一番近いインデックスを手始め値に設定することができる。

整数周波数オフセット探索部（１３０）は、周波数軸でのパイロット間隔（Ｋ）を探索ステップとして設定（ＩＮＣ＝Ｋ）する（Ｓ３３０）。

整数周波数オフセット探索部（１３０）は、ＩＦＯ候補（ＩＦＯ＝Ｄ）での相関関係（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を計算する（Ｓ３４０）。

整数周波数オフセット探索部（１３０）は、今まで計算したＩＦＯ 候補（Ｄ）の相関関係値の中でピーク（ｐｅａｋ）値を捜ス（Ｓ３５０）。

整数周波数オフセット探索部（１３０）はＩＦＯ 候補（Ｄ）が最大ＩＦＯ 検索範囲より小さいかを判断する（Ｓ３６０）。

ＩＦＯ 候補（Ｄ）が最大ＩＦＯ 検索範囲より小さい場合、整数周波数オフセット探索部（１３０）はＩＦＯ 候補（Ｄ）を探索ステップ（Ｋ）ほど増加し、該当ＩＦＯ 候補での相関関係の計算を遂行するようにする（Ｓ３７０）。整数周波数オフセット探索部（１３０）は、周波数軸でインデックスがＳ、Ｓ±Ｋ、Ｓ±２Ｋ、Ｓ±３Ｋ、… であるＩＦＯ候補を探索する。即に、整数周波数オフセット探索部（１３０）は、検索範囲が−ＲからＲまでに設定された場合、検索範囲の中でモジュロ値がＳであるインデックスらだけをＩＦＯ候補で設定して相関関係の計算を遂行する。

検索範囲に該当するあらゆる周波数軸インデックスに対する計算を終えた場合、整数周波数オフセット探索部（１３０）は最大相関関係を持つＩＦＯ候補をＩＦＯとして推定する（Ｓ３８０）。例えば、Ｓ、Ｓ±Ｋ、Ｓ±２Ｋ、Ｓ±３Ｋ、… のようなＩＦＯ候補の中で周波数軸インデックス Ｓ＋Ｋが最大相関関係を持つ場合、手始めパイロットは周波数軸インデックス Ｓ＋Ｋに位置し、ＩＦＯはＳ＋Ｋである。

ＩＦＯ 候補の手始め値や検索範囲は多様に設定することができる。例えば、はじめの方法として、前に説明したように検索範囲が−ＲからＲまでに設定された場合、整数周波数オフセット探索部（１３０）はモジュロ値がパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）でなから−Ｒに一番近いインデックスから探索ステップ（Ｋ）によって探索することができる。二つ目の方法として、整数周波数オフセット探索部（１３０）は検索範囲を０からＲに設定して、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）から探索ステップ（Ｋ）によって探索することができる。そして、整数周波数オフセット探索部（１３０）は、検索範囲を−Ｒから０に設定し、陰の周波数軸インデックスもパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）及び探索ステップ（Ｋ）を基礎として探索することができる。又は、必要によって陽の検索範囲と陰の検索範囲との中のどの一つだけを遂行することもできる。三つ目の方法として、整数周波数オフセット探索部（１３０）は周波数オフセット可能性の高いインデックス範囲を統計的計算や設定方法を基礎で判断する統計的計算や設定方法を基礎で判断する。そして、整数周波数オフセット探索部（１３０）は周波数オフセット可能性の高いインデックス範囲周りを探索ステップ（Ｋ）によって順次探索すとか、周波数オフセット可能性の高いインデックスを中心として探索ステップ（Ｋ）を左右でふやしながら探索することができる。

このように、整数周波数オフセット探索部（１３０）はパイロットの手始めインデックス・モジュロ値（Ｓ）に該当する周波数軸インデックスだけをＩＦＯ候補に決めて周波数オフセットを推定する。従って、本発明の実施例によると、パイロットの手始めインデックス・モジュロ値を推定し、手始めインデックス・モジュロ値に該当する周波数軸インデックスだけを検索すればよいため、周波数誤差によって変更されるパイロットオフセットを早く検索することができる。本発明の実施例によると、検索範囲を１ずつ増加しながら整数周波数オフセットを推定する従来の技術に比べパイロット推定速度が早い。

以上で説明した本発明の実施例は装置及び方法を通じて具現になるのではなくて、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じて具現されることもできる。

以上で本発明の実施例に対して詳しく説明したが、本発明の権利範囲はここに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属することである。

１０ 伝送信号のパイロット配置、２０ パイロット配置、４０ ＦＦＴ ブロック、５０ ＩＦＯ推定器、５１ 相関関係計算部、５３ 最大値検索部、５５ 制御部、１００ 整数周波数オフセット推定裝置、１１０ パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部、１３０ 整数周波数オフセット探索部

Claims (14)

1. 送信機から伝送られた伝送信号の整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を推定する裝置であって、
   前記伝送信号のパイロット配置を基礎として手始めパイロットが位置する周波数軸インデックスのモジュロ値を推定するパイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部と、
   前記モジュロ値に該当する周波数軸インデックスを探索して整数周波数オフセットを推定する整数周波数オフセット探索部とを含むことを特徴とする整数周波数オフセット推定裝置。
2. 前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部は、
   前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、モジュロ−Ｋ値別にＩＦＯ候補モジュロを決め、Ｋ個のＩＦＯ候補モジュロの中で前記手始めパイロットが位置すると推定される周波数軸インデックスのモジュロ値を計算し、
   前記ＩＦＯ候補モジュロは、該当モジュロ値を持つ周波数軸インデックスの中の手始めパイロットが位置すると推定されるパイロット配置を持ち、前記モジュロ−Ｋ値は周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力される整数であることを特徴とする請求項１に記載の整数周波数オフセット推定裝置。
3. 前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値推定部は、
   各ＩＦＯ候補モジュロのパイロット相関関係を基礎として前記Ｋ個のＩＦＯ候補モジュロ中で最大パワーのＩＦＯ候補モジュロを求め、前記最大パワーのＩＦＯ候補モジュロのモジュロ−Ｋ値を前記モジュロ値として出力することを特徴とする請求項１に記載の整数周波数オフセット推定裝置。
4. 前記整数周波数オフセット探索部は、
   前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、探索ステップをＫに設定して周波数軸インデックスを探索することを特徴とする請求項１に記載の整数周波数オフセット推定裝置。
5. 前記整数周波数オフセット探索部は、
   前記モジュロ値を手始めインデックスで設定して周波数軸インデックスを探索することを特徴とする請求項４に記載の整数周波数オフセット推定裝置。
6. 前記整数周波数オフセット探索部は、
   周波数軸インデックスでモジュロ−Ｋ値が前記モジュロ値である周波数軸インデックスを探索範囲で設定して整数周波数オフセットを推定し、前記モジュロ−Ｋ値は周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力する整数であることを特徴とする請求項１に記載の整数周波数オフセット推定裝置。
7. 整数周波数オフセット推定裝置が送信機から伝送された伝送信号の整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を推定する方法であって、
   前記伝送信号のパイロット配置を基礎として手始めパイロットが位置する周波数軸インデックスのモジュロ値を推定するステップと、
   前記モジュロ値に該当する周波数軸インデックスを探索して整数周波数オフセットを推定するステップとを含むことを特徴とする整数周波数オフセット推定方法。
8. 前記周波数軸インデックスのモジュロ値を推定するステップは、
   前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、モジュロ−Ｋ値別にＩＦＯ候補モジュロを決め、Ｋ個のＩＦＯ候補モジュロ中で前記手始めパイロットが位置すると推定される周波数軸インデックスのモジュロ値を計算し，
   前記ＩＦＯ候補モジュロは、該当モジュロ値を持つ周波数軸インデックスの中で手始めパイロットが位置すると推定されるパイロット配置を持ち、前記モジュロ−Ｋ値は、周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力される整数であることを特徴とする請求項７に記載の整数周波数オフセット推定方法。
9. 前記整数周波数オフセットを推定するステップは、
   前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、探索ステップをＫで設定して周波数軸インデックスを探索することを特徴とする請求項７に記載の整数周波数オフセット推定方法。
10. 前記整数周波数オフセットを推定するステップは、
    検索範囲、前記探索ステップ、そして前記モジュロ値を基礎として手始めインデックスを設定して周波数軸インデックスを探索することを特徴とする請求項９に記載の整数周波数オフセット推定方法。
11. 整数周波数オフセット推定裝置が送信機から伝送された伝送信号の整数周波数オフセット（Ｉｎｔｅｇｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ、ＩＦＯ）を推定する方法であって、
    周波数軸インデックスのモジュロ値を基礎として複数のＩＦＯ候補モジュロを決めるステップと、
    各ＩＦＯ候補モジュロのパイロット配置によってパイロットに関するパワーを計算するステップと、
    各ＩＦＯ候補モジュロのパワーを比べて最大パワーのＩＦＯ候補モジュロを捜すステップと、
    前記最大パワーのＩＦＯ候補モジュロに該当するモジュロ値をパイロットの手始めインデックス・モジュロ値として出力するステップと、
    前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値に該当する周波数軸インデックスを探索して整数周波数オフセットを推定するステップとを含むことを特徴とする整数周波数オフセット推定方法。
12. 前記複数 ＩＦＯ候補モジュロを決めるステップは、
    前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に毎に繰り替える場合、周波数軸インデックスに対してモジュロ−Ｋ演算して出力するモジュロ−Ｋ値のそれぞれに対応して複数のＩＦＯ候補モジュロを決め、
    各ＩＦＯ候補モジュロは、該当モジュロ−Ｋ値を持つ周波数軸インデックスの中で手始めパイロットが位置すると推定されるパイロット配置を持つことを特徴とする請求項１１に記載の整数周波数オフセット推定方法。
13. 前記整数周波数オフセットを推定するステップは、
    前記パイロット配置でパイロットが周波数軸でＫ個のサブキャリア毎に繰り替える場合、探索ステップをＫで設定して周波数軸インデックスを探索することを特徴とする請求項１１に記載の整数周波数オフセット推定方法。
14. 前記整数周波数オフセットを推定するステップは、
    検索範囲、前記探索ステップ、そして前記パイロットの手始めインデックス・モジュロ値を基礎として手始めインデックスを設定して周波数軸インデックスを探索することを特徴とする請求項１３に記載の整数周波数オフセット推定方法。

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